(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置であって、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに、前記内部ネットワークから前記外部ネットワークに向かうパケットの経路に沿って前記アドレス変換装置と共に直列に配置される他のアドレス変換装置に中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、パケットのアドレス変換を前記他のアドレス変換装置に要求する処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のアドレス変換装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、アドレス変換を行わないアドレスの指定情報を前記他のアドレス変換装置に送信する処理を実行することを特徴とする請求項２に記載のアドレス変換装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、アドレス変換を行わないパケットに識別子を付加する処理を実行することを特徴とする請求項２に記載のアドレス変換装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、アドレス変換を行わないアドレスを発信元アドレスとするパケットに対する応答パケットを前記アドレス変換装置へ転送させる経路到達性を、前記他のアドレス変換装置に通知する処理を実行することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、
前記アドレス変換装置により変換される内部アドレスを記憶部に登録し、
前記記憶部に登録されるアドレス数に応じて、前記他のアドレス変換装置にアドレス変換を要求するか否かを判断する、
処理を実行することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【請求項７】
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置であって、
前記アドレス変換装置と共に前記内部ネットワークから前記外部ネットワークに向かうパケットの経路に沿って直列に配置される他のアドレス変換装置であってパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して前記アドレス変換装置へ送信する前記他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、
前記他のアドレス変換装置から中継されたパケットを受信し、
前記アドレス変換要求を受信した場合には、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【請求項８】
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置であって、
該アドレス変換装置から受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、
前記アドレス変換装置と共に前記内部ネットワークから前記外部ネットワークに向かうパケットの経路に沿って直列に配置される他のアドレス変換装置であって前記アドレス変換装置から受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する前記他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
前記アドレス変換要求を受信した場合には、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して前記他のアドレス変換装置へ中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【請求項９】
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行う第１アドレス変換装置及び第２アドレス変換装置を備える通信システムであって、
前記第１アドレス変換装置は、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに、前記内部ネットワークから前記外部ネットワークに向かうパケットの経路に沿って前記第１アドレス変換装置と共に直列に配置される前記第２アドレス変換装置に中継する、
処理を実行するプロセッサを備え、
前記第２アドレス変換装置は、
前記第１アドレス変換装置から中継されたパケットを受信し、
前記第１アドレス変換装置がアドレス変換を行わないパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換装置においてアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換プログラムであって、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに、前記内部ネットワークから前記外部ネットワークに向かうパケットの経路に沿って前記アドレス変換装置と共に直列に配置される他のアドレス変換装置に中継する、
処理をプロセッサに実行させることを特徴とするアドレス変換プログラム。
【請求項１１】
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置によって実行されるアドレス変換方法であって、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに、前記内部ネットワークから前記外部ネットワークに向かうパケットの経路に沿って前記アドレス変換装置と共に直列に配置される他のアドレス変換装置に中継することを特徴とするアドレス変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、異なるネットワーク間でそれぞれ使用されるネットワークの変換技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＩＰ（Internet Protocol）ｖ４のアドレスの延命策として、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）においてＬＳＮ（Large Scale Network Address Translation）が検討されている。ＬＳＮとは、いわゆるブロードバンドルータに配備されていたＮＡＰＴ（Network Address Port Translation）機能をＩＳＰ（Internet Services Provider）のネットワークに配備するものである。具体的には、ＮＡＰＴ機能は、コア網とアクセス網との境界に位置するルータに配備される。なお、以下の説明において、コア網とアクセス網との境界に位置するルータを「エッジルータ」と表記する。
【０００３】
ユーザにはグローバルＩＰｖ４アドレスの代わりにプライベートＩＰｖ４アドレスが配布され、複数ユーザにてグローバルアドレスが共用されることにより、グローバルアドレスの節約が可能になる。なお、ＮＡＴ／ＮＡＰＴを実行するルータを、ネットワークに複数台設けることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７８５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ユーザは、ある程度の数のポート数を使用できることで、快適にＩＰアプリケーションサービスを享受することができる。ＬＳＮにおいて一時的にユーザの使用が集中すると、使用可能なグローバルアドレスが一時的に枯渇し、ユーザに十分なポート数を割り当てることができなくなる。グローバルアドレスの枯渇に対応するためにアクセス網毎にＮＡＰＴ機能を備えるエッジルータを並列化すると、例えばトラヒック量に対して過剰設備になる等の理由のため、費用対効果が低くなるという問題があった。
【０００６】
開示の装置及び方法は、グローバルアドレス使用量の増加に対応するためのエッジルータの増設を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
装置のある一観点によれば、外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置が与えられる。アドレス変換装置は、内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、受信したパケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、アドレス変換を行う場合、受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、アドレス変換を行わない場合、受信したパケットの発信元アドレスを変換せずに他のアドレス変換装置に中継する、処理を実行するプロセッサを備える。
【０００８】
装置の他の一観点によれば、外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置が与えられる。アドレス変換装は、パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換してアドレス変換装置へ送信する他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、他のアドレス変換装置から中継されたパケットを受信し、アドレス変換要求を受信した場合には、受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する、処理を実行するプロセッサを備える。
【０００９】
装置の他の一観点によれば、外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置が与えられる。アドレス変換装置は、このアドレス変換装置から受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、アドレス変換要求を受信した場合には、受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して他のアドレス変換装置へ中継する、処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【００１０】
装置の他の一観点によれば、外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行う第１アドレス変換装置及び第２アドレス変換装置を備える通信システムが与えられる。第１アドレス変換装置は、内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、受信したパケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、アドレス変換を行う場合、受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、アドレス変換を行わない場合、受信したパケットの発信元アドレスを変換せずに第２アドレス変換装置に中継する、処理を実行するプロセッサを備える。第２アドレス変換装置は、第１アドレス変換装置から中継されたパケットを受信し、第１アドレス変換装置がアドレス変換を行わないパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する、処理を実行するプロセッサを備える。
【００１１】
プログラムの一観点によれば、外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換プログラムが与えられる。アドレス変換プログラムは、内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、受信したパケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、アドレス変換を行う場合、受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、アドレス変換を行わない場合、受信したパケットの発信元アドレスを変換せずに他のアドレス変換装置に中継する、処理をプロセッサに実行させる。
【００１２】
方法の一観点によれば、外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置によって実行されるアドレス変換方法が与えられる。アドレス変換方法は、内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、受信したパケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、アドレス変換を行う場合、受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、アドレス変換を行わない場合、受信したパケットの発信元アドレスを変換せずに他のアドレス変換装置に中継することを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本件開示の装置又は方法によれば、グローバルアドレス使用量の増加に対応するためのエッジルータの増設が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】通信システムの第１構成例を示す図である。
【図２】エッジルータのハードウエア構成の例を示す図である。
【図３】第１アドレス変換装置のハードウエア構成の例を示す図である。
【図４】第２アドレス変換装置のハードウエア構成の例を示す図である。
【図５】エッジルータの構成例を示す図である。
【図６】第１アドレス変換装置の第１構成例を示す図である。
【図７】第２アドレス変換装置の第１構成例を示す図である。
【図８】変換処理の要求時の第１アドレス変換装置の処理の第１例の説明図である。
【図９】変換処理の要求時の第２アドレス変換装置の処理の第１例の説明図である。
【図１０】パケット処理時の第１アドレス変換装置の処理の第１例の説明図である。
【図１１】パケット処理時の第２アドレス変換装置の処理例の説明図である。
【図１２】第１アドレス変換装置の第２構成例を示す図である。
【図１３】第２アドレス変換装置の第２構成例を示す図である。
【図１４】パケット処理時の第１アドレス変換装置の処理の第２例の説明図である。
【図１５】第１アドレス変換装置の第３構成例を示す図である。
【図１６】第２アドレス変換装置の第３構成例を示す図である。
【図１７】変換処理要求時の第１アドレス変換装置の処理の第２例の説明図である。
【図１８】変換処理要求時の第２アドレス変換装置の処理の第２例の説明図である。
【図１９】第１アドレス変換装置の第４構成例を示す図である。
【図２０】変換処理の要求時の第１アドレス変換装置の処理の第３例の説明図である。
【図２１】パケット処理時の第１アドレス変換装置の処理の第３例の説明図である。
【図２２】パケット処理時の第１アドレス変換装置の処理の第４例の説明図である。
【図２３】第１アドレス変換装置の第５構成例を示す図である。
【図２４】第２アドレス変換装置の第４構成例を示す図である。
【図２５】通信システムの第２構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜１．第１実施例＞
＜１−１．  通信システムの構成＞
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、通信システムの第１構成例を示す図である。通信システム１は、コア網２を備える。コア網２は、エッジルータ３ａ〜３ｃと、コアルータ４ａ、４ｂ及び５を備える。以下の説明において、エッジルータ３ａ〜３ｃを総称して「エッジルータ３」と表記することがある。また、コアルータ４ａ及び４ｂを総称して「コアルータ４」と表記することがある。
【００１６】
エッジルータ３は、ホスト装置がコア網２にアクセスするためのアクセス網に接続される。例えばエッジルータ３ｂは、ホスト装置１１ａ〜１１ｃが接続するアクセス網１０に接続されている。またコアルータ５はインターネットエクスチェンジ１２に接続されている。なお、図面においてインターネットエクスチェンジを「ＩＸＰ」と表記する。あるルータ３、４及び５において、このノードよりもインターネットエクスチェンジ１２に近いノードを「上流側ノード」と表記し、このノードよりもアクセス網１０に近いノードを「下流側ノード」と表記することがある。アクセス網１０、コア網２、エッジルータ３及びコアルータ４は、それぞれ第１ネットワーク、第２ネットワーク、第１転送装置及び第２転送装置の一例である。
【００１７】
コア網２は、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃ、７ａ及び７ｃを備える。第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃは、それぞれエッジルータ３ａ〜３ｃと別個のハードウエアとして実現されてもよく、一体のハードウエアとして実現されてもよい。例えば、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃは、エッジルータ３ａ〜３ｃの機能の一部として実現されていてもよい。同様に、第２アドレス変換装置７ａ及び７ｃは、それぞれコアルータ４ａ及び４ｃと別個のハードウエアとして実現されてもよく、一体のハードウエアとして実現されてもよい。
【００１８】
第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃは、それぞれエッジルータ３ａ〜３ｃによりアクセス網１０からコアルータ４へ転送されるパケットの送信元アドレスを、アクセス網１０で用いられるアドレスからコア網２で用いられるアドレスへ変換する。また、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃは、それぞれエッジルータ３ａ〜３ｃによりコアルータ４からアクセス網１０へ転送されるパケットの送信先アドレスをコア網２で用いられるアドレスからアクセス網１０で用いられるアドレスへ変換する。
【００１９】
第２アドレス変換装置７ａ及び７ｂは、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃからの要求に応じて、コアルータ４ａ及び４ｂがエッジルータ３ａ〜３ｃから受信したパケットの送信元アドレスをアクセス網１０上のアドレスからコア網２上のアドレスへ変換する。また、第２アドレス変換装置７ａ及び７ｂは、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃからの要求に応じて、コアルータ４ａ及び４ｂからエッジルータ３ａ〜３ｃへ送信するパケットの送信先アドレスをコア網２上のアドレスからアクセス網１０上のアドレスへ変換する。
【００２０】
以下の説明において、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃを総称して「第１アドレス変換装置６」と表記することがある。また、第２アドレス変換装置７ａ及び７ｃを総称して「第２アドレス変換装置７」と表記することがある。なお、本出願において言及されるアドレスの変換は、ＩＰアドレス及び他のアドレス情報、例えばＴＣＰ／ＵＤＰ（Transmission Control Protocol/ User Datagram Protocol）のいずれかを少なくとも含んでいてよい。また、以下の説明では、アクセス網１０上のアドレスからコア網２上のアドレスへのアドレス変換を第１アドレス変換装置６と第２アドレス変換装置７で分散する場合の処理にのみ言及する。しかし、以下に説明する処理と同様の手法により、コア網２上のアドレスからアクセス網１０上のアドレスへの変換も第１アドレス変換装置６と第２アドレス変換装置７との間で分散されてもよい。
【００２１】
以下、コア網２及びアクセス網１０で用いられるアドレスが、それぞれグローバルアドレス及びプライベートアドレスである場合の実施例について説明する。
【００２２】
＜１−２．  ハードウエア構成＞
続いて、通信ネットワーク１を形成する各機器のハードウエア構成を説明する。図２は、エッジルータ３のハードウエア構成の例を示す図である。コアルータ４も、エッジルータ３と同様のハードウエア構成を有していてよい。例えば本実施例のエッジルータ３は、コンピュータ装置であり、プロセッサ２０と、メモリ２１と、補助記憶装置２２と、通信インタフェース２３、…、２３を備える。これらの構成要素２０〜２３は、バス２４により電気的に接続されている。なお、添付する図面においてインタフェースを「Ｉ／Ｆ］と表記する。
【００２３】
プロセッサ２０は、補助記憶装置２２に記憶される制御プログラムを実行することにより、エッジルータ３の動作を制御するための各処理や、パケットの転送処理を実行する。メモリ２１には、プロセッサ２０により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ２１は、ランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）を含んでいてよい。
【００２４】
補助記憶装置２２には、プロセッサ２０により実行されるコンピュータプログラムや、このプログラムの動作に必要な各情報、エッジルータ３によるパケットの転送処理に使用するルーティングテーブルが記憶される。補助記憶装置２２は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。通信インタフェース２３は、隣接するノード装置との間で通信回線により接続され、パケット信号を送受信するための物理層及びデータリンク層上の処理を実施する。
【００２５】
なお、図２に示すハードウエア構成は、あくまでエッジルータ３及びコアルータ４を実現するハードウエア構成の１つである。本明細書において以下に記載される処理を実行するものであれば、他のどのようなハードウエア構成が採用されてもよい。
【００２６】
図３は、第１アドレス変換装置６のハードウエア構成の例を示す図である。例えば第１アドレス変換装置６は、コンピュータ装置であり、プロセッサ３０と、メモリ３１と、補助記憶装置３２と、通信インタフェース３３、…、３３を備える。これらの構成要素３０〜３３は、バス３４により電気的に接続されている。
【００２７】
プロセッサ３０は、補助記憶装置３２に記憶されるアドレス変換プログラム３５を実行することにより、下記に説明する第１アドレス変換装置６による処理を実現するための情報処理を行う。メモリ３１には、プロセッサ３０により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ３１は、ランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）を含んでいてよい。
【００２８】
補助記憶装置３２には、プロセッサ３０により実行されるアドレス変換プログラムや、このプログラムの動作に必要な各情報、アドレス変換に使用するアドレス変換テーブルが記憶される。補助記憶装置３２は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。通信インタフェース３３は、隣接するノード装置との間の通信回線に接続され、パケット信号を送受信するための物理層及びデータリンク層上の処理を実施する。
【００２９】
なお、図３に示すハードウエア構成は、あくまで第１アドレス変換装置６を実現するハードウエア構成の１つである。本明細書において以下に記載される処理を実行するものであれば、他のどのようなハードウエア構成が採用されてもよい。
【００３０】
図４は、第２アドレス変換装置７のハードウエア構成の例を示す図である。例えば第２アドレス変換装置７は、コンピュータ装置であり、プロセッサ４０と、メモリ４１と、補助記憶装置４２と、通信インタフェース４３、…、４３を備える。これらの構成要素４０〜４３は、バス４４により電気的に接続されている。
【００３１】
プロセッサ４０は、補助記憶装置４２に記憶されるアドレス変換プログラム４５を実行することにより、下記に説明する第２アドレス変換装置７による処理を実現するための情報処理を行う。メモリ４１には、プロセッサ４０により実行されている実行中のプログラムや、このプログラムによって一時的に使用されるデータが記憶される。メモリ４１は、ランダムアクセスメモリ（RAM: Random Access Memory）を含んでいてよい。
【００３２】
補助記憶装置４２には、プロセッサ４０により実行されるアドレス変換プログラムや、このプログラムの動作に必要な各情報、アドレス変換に使用するアドレス変換テーブルが記憶される。補助記憶装置４２は、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリ（ROM: Read Only Memory）やハードディスクなどを記憶素子として含んでいてもよい。通信インタフェース４３は、隣接するノード装置との間の通信回線に接続され、パケット信号を送受信するための物理層及びデータリンク層上の処理を実施する。
【００３３】
なお、図４に示すハードウエア構成は、あくまで第２アドレス変換装置７を実現するハードウエア構成の１つである。本明細書において以下に記載される処理を実行するものであれば、他のどのようなハードウエア構成が採用されてもよい。
【００３４】
＜１−３．  ルータの構成＞
次に、上記のハードウエア構成によって実現される各機器の構成例を説明する。図５は、エッジルータ３の構成例を示す図である。図５は、エッジルータ３が備える構成要素のうち、本明細書に以下に説明する処理に関係する構成要素を中心として示している。コアルータ４も同様の構成を有していてよい。
【００３５】
エッジルータ３は、入力処理部５０と、ルーティング処理部５１と、ルーティングテーブル５２と、出力処理部５３を備える。図２のプロセッサ２０は、補助記憶装置２２に記憶されるプログラムに従い、必要に応じてエッジルータ３の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図５に示す各構成要素による情報処理を行う。例えば、ルーティング処理部５１における情報処理はプロセッサ２０により実行され、ルーティングテーブル５２は補助記憶部２２に記憶される。また、入力処理部５０及び出力処理部５３における処理は、通信インタフェース２３、…、２３により実行される。
【００３６】
入力処理部５０は、アクセス網１０から到来するパケットの受信処理を行う。ルーティング処理部５１は、受信したパケットの送信先アドレスとルーティングテーブル５２に従って、次にパケットを送信する上位側のコアルータを決定する。出力処理部５３は、ルーティング処理部５１により決定された転送先のコアルータ４へパケットを送信する。
【００３７】
本実施例では、エッジルータ３の出力処理部５３により出力されるパケットは、第１アドレス変換装置６に入力され、コアルータ４の出力処理部５３により出力されるパケットは、第２アドレス変換装置７に入力される。他の実施例において、エッジルータ３と第１アドレス変換装置６とが一体の装置として構成される場合には、ルーティング処理部５１により決定されたコアルータ４に直接パケットが送信されてもよい。また、コアルータ４と第２アドレス変換装置７とが一体の装置として構成される場合には、ルーティング処理部５１により決定された上位側ノードのコアルータに直接パケットが送信されてもよい。
【００３８】
＜１−４．  第１アドレス変換装置の構成＞
図６は、第１アドレス変換装置６の第１構成例を示す図である。図６は、第１アドレス変換装置６が備える構成要素のうち、本明細書に以下に説明する処理に関係する構成要素を中心として示している。
【００３９】
第１アドレス変換装置６は、入力処理部６０と、変換部６１と、出力処理部６２と、変換テーブル６３と、変換要求制御部６４と、指定情報送信部６５を備える。図３のプロセッサ３０は、補助記憶装置３２に記憶されるアドレス変換プログラム３５に従い、必要に応じて第１アドレス変換装置６の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図６に示す各構成要素による情報処理を行う。例えば、変換部６１、変換要求制御部６４、指定情報送信部６５における情報処理はプロセッサ３０により実行され、変換テーブル６３は補助記憶部３２に記憶される。また、入力処理部６０及び出力処理部６２における処理は、通信インタフェース３３、…、３３により実行される。
【００４０】
入力処理部６０は、エッジルータ３からコアルータ４へ転送されるパケットを入力する。変換部６１は、エッジルータ３からの入力パケットの送信元アドレスを検出し、変換テーブル６３に従って送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変換する。検出したプライベートアドレスのエントリが変換テーブル６３にない場合には、変換部６１は、エッジルータ３に割り当てられたグローバルアドレスのうち未使用のアドレスを、このプライベートアドレスに対応する変換先アドレスとして選択する。変換部６１は、検出したプライベートアドレスと選択したグローバルアドレスを変換テーブル６３に登録する。出力処理部６２は、送信元アドレスがグローバルアドレスに変換されたパケットをコアルータ４へ送信する。
【００４１】
なお他の実施例では、エッジルータ３は、第１アドレス変換装置６を内蔵していてもよい。この場合には、変換部６１によるアドレス変換処理をルーティング処理部５１の処理の後に実行し、入力処理部６０及び出力処理部６２を省略してよい。
【００４２】
変換要求制御部６４は、変換テーブル６３に登録されているアドレス数に応じて、プライベートアドレスからグローバルアドレスへのアドレス変換処理を、第２アドレス変換装置７でも実行するように第２アドレス変換装置７に要求するか否かを判断する。例えば、変換要求制御部６４は、変換テーブル６３に登録されているアドレス数が所定の条件を満たすか否かに応じて、第２アドレス変換装置７にアドレス変換処理を要求するか否かを判断する。このとき例えば変換要求制御部６４は、変換テーブル６３に登録されているアドレス数が所定の閾値を超えるか否かに応じて所定の条件を満たすか否かを判断してよい。また、変換要求制御部６４は、エッジルータ３に割り当てられているグローバルアドレスの空きポート数に従って、第２アドレス変換装置７にアドレス変換処理を要求するか否かを判断してもよい。
【００４３】
指定情報送信部６５は、プライベートアドレスのうち第２アドレス変換装置７によるアドレス変換の対象となるアドレスを指定する指定情報を、第２アドレス変換装置７に送信する。指定情報の表現形式としては様々な形式を使用してよい。例えば指定情報は、アドレスの形式で変換対象のアドレスを表現してよく、またサブネットマスクのように、アドレス範囲の形式で変換対象のアドレスを表現してよい。なお、第１アドレス変換装置６と第２アドレス変換装置７との間で変換対象のアドレスの割当てが予めに定められている場合には、指定情報送信部６５を省略してもよい。
【００４４】
後述のように第２アドレス変換装置７は、アドレス変換処理の要求に対してこれを承諾又は拒否する応答信号を第１アドレス変換装置６へ送信する。承諾する応答信号が返信された場合には、変換要求制御部６４は、指定情報で指定されたプライベートアドレスの一部又は全部について変換部６１によるアドレス変換を停止させる。これにより一部のパケットについては、送信元アドレスのプライベートアドレスが変換されずにコアルータ４へ転送される。
【００４５】
＜１−５．  第２アドレス変換装置の構成＞
次に第２アドレス変換装置７の構成を説明する。図７は、第２アドレス変換装置７の第１構成例を示す図である。図７は、第２アドレス変換装置７が備える構成要素のうち、本明細書に以下に説明する処理に関係する構成要素を中心として示している。
【００４６】
第２アドレス変換装置７は、入力処理部７０と、変換部７１と、出力処理部７２と、変換テーブル７３と、変換要求処理部７４と、指定情報受信部７５を備える。図４のプロセッサ４０は、補助記憶装置４２に記憶されるアドレス変換プログラム４５に従い、必要に応じて第２アドレス変換装置７の他のハードウエア要素との協調動作を行うことにより、図７に示す各構成要素による情報処理を行う。例えば、変換部７１、変換要求処理部７４、指定情報受信部７５における情報処理はプロセッサ４０により実行され、変換テーブル７３は補助記憶部４２に記憶される。また、入力処理部７０及び出力処理部７２における処理は、通信インタフェース４３、…、４３により実行される。
【００４７】
入力処理部７０は、コアルータ４から上位側ノードへ転送されるパケットを入力する。後述のように変換要求処理部７４が変換部７１のアドレス変換機能を有効に設定した場合には、変換部７１は、入力パケットの送信元アドレスのアドレス変換を行う。変換部７１は、入力パケットの送信元アドレスを検出し、送信元アドレスが第１アドレス変換装置６から受信した指定情報で指定されるプライベートアドレスであるか否かを判断する。送信元アドレスが指定情報で指定されるプライベートアドレスである場合には、変換部７１は、変換テーブル６３に従って送信元アドレスをグローバルアドレスに変換する。また検出されたプライベートアドレスのエントリが変換テーブル７３にない場合には、変換部７１は、コアルータ４に割り当てられたグローバルアドレスのうち未使用のアドレスを、このプライベートアドレスに対応する変換先アドレスとして選択する。変換部７１は、検出したプライベートアドレスと選択したグローバルアドレスを変換テーブル７３に登録する。
【００４８】
出力処理部７２は、送信元アドレスが変換されたパケットを上位側ノードへ送信する。なお他の実施例では、コアルータ４は、第２アドレス変換装置７を内蔵していてもよい。この場合には、変換部７１によるアドレス変換処理をルーティング処理部５１の処理の後に実行し、入力処理部７０及び出力処理部７２を省略してよい。
【００４９】
変換要求処理部７４は、第１アドレス変換装置６からアドレス変換処理の要求を受信する。変換要求処理部７４は、アドレス変換処理を第２アドレス変換装置７で引き受けるか否か、すなわち要求を承諾するか拒否するかを判断する。例えば、変換要求処理部７４は、変換テーブル７３に登録されているアドレス数に応じて要求を承諾するか否かを判断してよい。また、例えば変換要求処理部７４は、コアルータ４に割り当てられているグローバルアドレスの空きポート数に従って要求を承諾するか否かを判断してもよい。
【００５０】
要求を承諾する場合、変換要求処理部７４は、要求の承諾を知らせる応答を第１アドレス変換装置６へ送信する。また変換要求処理部７４は、アドレス変換機能を有効にするように変換部７１の設定を変更する。指定情報受信部７５は、第１アドレス変換装置６から指定情報を受信し変換部７１へ通知する。要求を拒否する場合、変換要求処理部７４は、要求の拒否を知らせる応答を第１アドレス変換装置６へ送信する。
【００５１】
＜１−６．  変換処理を要求する場合の処理＞
続いて、第１アドレス変換装置６及び第２アドレス変換装置７により実行される処理を説明する。始めに、第１アドレス変換装置６から第２アドレス変換装置７へアドレス変換処理を要求する際の処理を説明する。図８は、アドレス変換処理を要求する第１アドレス変換装置６の処理の第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションを「ステップ」と読み替えてもよい。
【００５２】
オペレーションＡＡにおいて変換要求制御部６４は、変換テーブル６３に登録されているアドレス数を監視し、変換テーブル６３に登録されているアドレス数に応じて、アドレス変換処理を第２アドレス変換装置７に要求するか否かを判断する。例えば変換要求制御部６４は、変換テーブル６３に登録されているアドレス数が所定の閾値を超えるか否かを判断する。アドレス変換処理を要求する場合（オペレーションＡＡ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＢへ進む。アドレス変換処理を要求しない場合（オペレーションＡＡ：Ｎ）には、処理は終了する。
【００５３】
オペレーションＡＢにおいて変換要求制御部６４は、エッジルータ３に隣接するコアルータ４が送信するパケットのアドレスを変換する第２アドレス変換装置７のいずれかを、アドレス変換処理の要求先として選択する。オペレーションＡＣにおいて変換要求制御部６４は、選択された第２アドレス変換装置７へアドレス変換処理の要求を送信する。また、変換要求制御部６４は、選択された第２アドレス変換装置７へ指定情報を送信する。
【００５４】
オペレーションＡＤにおいて変換要求制御部６４は、第２アドレス変換装置７からの応答が承諾及び拒否のいずれかであるかを判断する。応答が承諾である場合（オペレーションＡＤ：Ｙ）には、変換要求制御部６４は、指定情報で指定されたプライベートアドレスの一部又は全部について、変換部６１によるアドレス変換を停止させる。その後に処理が終了する。応答が拒否である場合（オペレーションＡＤ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＢに戻り、異なる第２アドレス変換装置７が選択されてオペレーションＡＢ〜ＡＤが繰り返される。
【００５５】
図９は、アドレス変換処理の要求を受信した際の第２アドレス変換装置７の処理の第１例の説明図である。オペレーションＢＡにおいて変換要求処理部７４は、第１アドレス変換装置６からアドレス変換処理の要求を受信する。オペレーションＢＢにおいて変換要求処理部７４は、アドレス変換処理を第２アドレス変換装置７で引き受けるか否か、すなわち要求を承諾するか拒否するかを判断する。要求を承諾する場合（オペレーションＢＢ：Ｙ）には、処理はオペレーションＢＤへ進む。要求を拒否する場合（オペレーションＢＢ：Ｎ）には、処理はオペレーションＢＣへ進む。オペレーションＢＣにおいて変換要求処理部７４は、要求の拒否を知らせる応答を第１アドレス変換装置６へ送信する。
【００５６】
オペレーションＢＤにおいて変換要求処理部７４は、要求の承諾を知らせる応答を第１アドレス変換装置６へ送信する。指定情報受信部７５は、第１アドレス変換装置６から指定情報を受信し変換部７１へ通知する。オペレーションＢＥにおいて変換要求処理部７４は、変換部７１のアドレス変換機能を有効にする。
【００５７】
＜１−７．  パケットの処理＞
続いて、パケットの送信先アドレスを処理する際の処理を説明する。図１０は、パケット処理時の第１アドレス変換装置６の処理の第１例の説明図である。オペレーションＣＡにおいて変換部６１は、エッジルータ３からの入力パケットの送信元アドレスが指定情報で指定された第２アドレス変換装置７にて変換されるアドレスに該当するか否かを判断する。送信元アドレスが第２アドレス変換装置７にて変換されるアドレスに該当する場合（オペレーションＣＡ：Ｙ）には、処理はオペレーションＣＣへ進む。送信元アドレスが第２アドレス変換装置７にて変換されるアドレスに該当しない場合（オペレーションＣＡ：Ｎ）には、処理はオペレーションＣＢへ進む。
【００５８】
オペレーションＣＢにおいて変換部６１は、変換テーブル６３に従って送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変換する。その後処理はオペレーションＣＤへ進む。一方でオペレーションＣＣにおいて変換部６１は、入力パケットの送信元アドレスを変換しない。その後処理はオペレーションＣＤへ進む。オペレーションＣＤにおいて出力処理部６２は、入力パケットをコアルータ４へ送信する。
【００５９】
図１１は、パケット処理時の第２アドレス変換装置７の処理例の説明図である。オペレーションＤＡにおいて変換部７１は、コアルータ４からの入力パケットの送信元アドレスが、指定情報で指定された変換対象のプライベートアドレスに該当するか否かを判断する。送信元アドレスが変換対象のアドレスである場合（オペレーションＤＡ：Ｙ）には、処理はオペレーションＤＢへ進む。送信元アドレスが変換対象のアドレスである場合（オペレーションＤＡ：Ｙ）には、処理はオペレーションＤＣへ進む。
【００６０】
オペレーションＤＢにおいて変換テーブル７３に従って送信元アドレスをプライベートアドレスからグローバルアドレスに変換する。その後処理はオペレーションＤＣへ進む。オペレーションＤＣにおいて出力処理部７２は、入力パケットを上位側ノードのコアルータへ送信する。
【００６１】
本実施例によれば、エッジルータ３の位置で行われていたアドレス変換処理が、エッジルータ３を経由する経路上の隣接するコアルータ４の位置でも分散して実行される。エッジルータ３以外でのアドレス変換することにより変換可能なアドレス数を増やすことで、グローバルアドレス使用量の増加に対するエッジルータ３の増設を低減することができる。
【００６２】
また本実施例によれば、エッジルータ３の位置で行われるアドレス変換の変換テーブルに登録されるアドレス数すなわちエントリ量を監視し、エントリ量に応じてコアルータ４の位置におけるアドレス変換処理の要否を判断することができる。このように、エッジルータ３における一時的なグローバルアドレスの枯渇時に、アドレス変換処理をコアルータ４に分散することにより、一時的な枯渇に対応するためにエッジルータ３を多数配置して費用対効果を低下する事態を回避することが可能となる。
【００６３】
また本実施例によれば、上位ノードであるコアルータ４の位置に配置された第２アドレス変換装置７を、複数の第１アドレス変換装置６の間で共用することができる。すなわち複数の第１アドレス変換装置６でそれぞれ一時的にグローバルアドレスが不足した場合に、これらの第１アドレス変換装置６のアドレス変換処理の一部を１台の第２アドレス変換装置７に分散させることができる。このため、エッジルータ３を増設してアドレス変換機能をよりもさらに費用対効果は高くなる。
【００６４】
他の実施例において第２アドレス変換装置７は、コアルータ４から上位側ノードへ転送されるパケットを入力したときに、入力パケットの送信元アドレスがプライベートアドレスか否かを判断するアドレス判定部を備えてもよい。このアドレス判定部は、入力パケットの送信元アドレスがプライベートアドレスである場合に、変換部７１のアドレス変換機能を有効に設定してもよい。この場合、第１アドレス変換装置６の変換要求制御部６４による第２アドレス変換装置７に対するアドレス変換処理の要求、及び第２アドレス変換装置７の変換要求処理部７４による応答を省略してよい。また、指定情報送信部６５による指定情報の送信を省略してよい。
【００６５】
＜２．第２実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。第１実施例では、第２アドレス変換装置７によるアドレス変換の対象となるパケットは指定情報によって指示された。本実施例では、第２アドレス変換装置７によるアドレス変換の対象となるパケットは、個々のパケットに付加された識別子によって指示される。なお、本実施例が備える構成要素やその機能を、以下に説明する他の実施例が備えていてもよい。
【００６６】
図１２は、第１アドレス変換装置６の第２構成例を示す図である。第１アドレス変換装置６は、識別子付加部６６を備える。変換部６１は、入力パケットの送信元アドレスが、第２アドレス変換装置７にて変換されるプライベートアドレスに該当するか否かを判断する。変換部６１は、その判断結果を識別子付加部６６に通知する。送信元アドレスが第２アドレス変換装置７にて変換されるアドレスに該当する場合には、識別子付加部６６は、このパケットに所定の識別子を付加するように出力処理部６２に指示する。この識別子は、Ｌ２フレームのヘッダに格納されてよく、例えばＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）識別子であってよい。
【００６７】
図１３は、第２アドレス変換装置７の第２構成例を示す図である。第２アドレス変換装置７は識別子検出部７６を備える。識別子検出部７６は、入力パケットの中から識別子付加部６６により付加された識別子を検出する。変換部７１は、識別子が検出されるか否かに応じて、送信元アドレスをグローバルアドレスに変換するか否かを判断する。
【００６８】
図１４は、パケット処理時の第１アドレス変換装置６の処理の第２例の説明図である。オペレーションＥＡ〜ＥＣ及びＥＥは、図９に示すオペレーションＣＡ〜ＣＣ及びＣＤと同様である。オペレーションＥＣの後、識別子付加部６６は、このパケットに所定の識別子を付加するように出力処理部６２に指示する。出力処理部６２は、パケットに所定の識別子を付加し、その後のオペレーションＥＥにおいてコアルータ４へパケットを送信する。
【００６９】
本実施例によれば、各パケットの送信元アドレスと第２アドレス変換装置７の変換対象アドレスとの照合を第１アドレス変換装置６で行うことができる。このため、第２アドレス変換装置７の処理量が低減されるため、既存のコアルータ４に本実施例を適用しやすくなる。
【００７０】
＜３．第３実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。本実施例による第１アドレス変換装置６は、第２アドレス変換装置７にアドレス変換処理を依頼したパケットに対する応答パケットの経路到達性を第２アドレス変換装置７又はコアルータへ送信する。経路到達性とは、第２アドレス変換装置７のアドレス変換処理の対象となるパケットに対する応答パケットをエッジルータ３に到達させるための経路情報をいう。なお、本実施例が備える構成要素やその機能を、以下に説明する他の実施例が備えていてもよい。
【００７１】
エッジルータ３からコアルータ４へされたパケットの送信元アドレスが第２アドレス変換装置７により変換される場合、この送信元アドレスはプライベートアドレスである。したがってその応答パケットが返信されると、第２アドレス変換装置７はその送信先アドレスをプライベートアドレスへ戻す。しかし、コア網２内では、ルーティング処理にグローバルアドレスが使用されているため、コアルータ４はこの応答パケットの送信先を決定できない。このため、経路到達性を第２アドレス変換装置７又はコアルータ４へ送信する。経路到達性を受信すると、第２アドレス変換装置７又はコアルータ４は、経路到達性に基づく経路情報をコアルータ４のルーティングテーブルに登録する。
【００７２】
第１アドレス変換装置６ｂから送信される経路到達性は、例えば、第１アドレス変換装置６ｂに接続されるアクセス網１０で使用されるアドレスを宛先とするパケットのネクストホップとして、エッジルータ３ｂを指定する経路情報であってよい。アクセス網１０で使用されるアドレスは、例えばアクセス網１０やその配下のネットワークのネットワークアドレスであってよい。
【００７３】
図１５は、第１アドレス変換装置６の第３構成例を示す図である。第１アドレス変換装置６は、経路到達性通知部６７を備える。変換要求制御部６４は、第２アドレス変換装置７が変換するプライベートアドレスを経路到達性通知部６７へ指示する。経路到達性通知部６７は、このプライベートアドレスとエッジルータ３のグローバルアドレスに基づき、第２アドレス変換装置７が送信元アドレスを変換するパケットの応答パケットをエッジルータ３に到達させる経路情報を、経路到達性として作成する。経路到達性通知部６７は、経路到達性をコアルータ４又は第２アドレス変換装置７へ送信する。
【００７４】
経路到達性通知部６７は、例えば変換要求制御部６４により変換処理を第２アドレス変換装置７に要求する都度、経路到達性を送信してよい。また経路到達性通知部６７は、例えば変換処理の要求とは関係のないタイミングで経路到達性を第２アドレス変換装置７に広報してよい。経路到達性通知部６７は、例えばＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などのルーティングプロトコルに従って、第２アドレス変換装置７により変換されるプライベートアドレスからエッジルータ３ｂまで至る経路情報を広報してもよい。但し、この経路情報を受信したコアルータ４又は第２アドレス変換装置７は、受信した経路情報を他のノード装置に再配信することを停止する。
【００７５】
図１６は、第２アドレス変換装置７の第３構成例を示す図である。第２アドレス変換装置７は、経路到達性受信部７７を備える。経路到達性受信部７７は、第１アドレス変換装置６から受信した経路到達性を変換要求処理部７４へ通知する。変換要求処理部７４は、経路到達性をコアルータ４へ通知する。変換要求処理部７４又は第１アドレス変換装置６からコアルータ４が経路到達性を受信すると、コアルータ４のルーティング処理部５１が経路到達性に基づく経路情報をルーティングテーブル５２に登録する。
【００７６】
図１７は、変換処理の要求時の第１アドレス変換装置６の処理の第２例の説明図である。オペレーションＦＡ〜ＦＤの処理は、図９に示すオペレーションＡＡ〜ＡＤの処理と同様である。オペレーションＦＤの後、オペレーションＦＥにおいて経路到達性通知部６７は経路到達性を作成し、コアルータ４又は第２アドレス変換装置７へ送信する。
【００７７】
図１８は、変換処理の要求時の第２アドレス変換装置７の処理の第２例の説明図である。オペレーションＧＡ〜ＧＥの処理は、図９に示すオペレーションＢＡ〜ＢＥの処理と同様である。オペレーションＧＥの後、オペレーションＧＦにおいて経路到達性受信部７７は、第１アドレス変換装置６から送信された経路到達性を受信する。経路到達性受信部７７は、変換要求処理部７４に経路到達性を通知する。オペレーションＧＧにおいて変換要求処理部７４は、経路到達性をコアルータ４へ通知する。その後、コアルータルーティング処理部５１は、経路到達性に基づく経路情報をルーティングテーブル５２に登録する。
【００７８】
本実施例によれば、第２アドレス変換装置７により送信元アドレスが変換されたパケットに対する応答パケットを、コア網２を経由してエッジルータ３へ到達させることが可能となる。
【００７９】
＜４．第４実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。本実施例では、第１アドレス変換装置６は、指定情報で指定したアドレスの一部のみについて、第２アドレス変換装置７にプライベートアドレスの変換を実施させる。例えばある実施例では、フロー毎、すなわちユーザに割り当てられるＩＰアドレス毎に、第１アドレス変換装置６及び第２アドレス変換装置７のいずれでアドレス変換を行うかを決定してよい。なお、本実施例が備える構成要素やその機能を、以下に説明する他の実施例が備えていてもよい。
【００８０】
例えば、グローバルアドレス1.1.1.1が、プライベートＩＰアドレス10.0.0.1〜10.0.0.8を持つ８ユーザで共有されている場合を想定する。プライベートＩＰアドレス10.0.0.1〜10.0.0.4のユーザが瞬間的に変換グローバルアドレスのポートを大量に占有すると、プライベートＩＰアドレス10.0.0.5〜10.0.0.8のユーザに割り当てられ変換ポートが不足することが危惧される。
【００８１】
この場合に、プライベートＩＰアドレス10.0.0.1〜10.0.0.8のアドレス範囲を、指定情報で第２アドレス変換装置７に通知しておく。そして、例えば、送信元ＩＰアドレスが10.0.0.1〜10.0.0.4のフローを第１アドレス変換装置６で変換し、送信元ＩＰアドレスが10.0.0.5〜10.0.0.8のフローを第２アドレス変換装置７で変換する。または例えば反対に、送信元ＩＰアドレスが10.0.0.1〜10.0.0.4のフローを第２アドレス変換装置７で変換し、送信元ＩＰアドレスが10.0.0.5〜10.0.0.8のフローを第１アドレス変換装置６で変換する。
【００８２】
図１９は、第１アドレス変換装置６の第４構成例を示す図である。第１アドレス変換装置６は、フロー識別部６８を備える。変換要求制御部６４は、第２アドレス変換装置７にてプライベートアドレスの変換を行うフローの設定をフロー識別部６８に通知する。フロー識別部６８は、フローの設定に従って、入力したパケットのそれぞれについて第２アドレス変換装置７にてプライベートアドレスの変換を行うか否かを判断する。変換部６１は、第２アドレス変換装置７でアドレス変換されないフローであるとフロー識別部６８が判断した場合に、入力したパケットの送信元アドレスをグローバルアドレスに変換する。
【００８３】
図２０は、変換処理の要求時の第１アドレス変換装置６の処理の第３例の説明図である。オペレーションＨＡ〜ＨＤの処理は、図８に示すオペレーションＡＡ〜ＡＤの処理と同様である。オペレーションＨＤの判断において第２アドレス変換装置７からの応答が承諾である場合（オペレーションＨＤ：Ｙ）には、オペレーションＨＥにおいて変換要求制御部６４は、第２アドレス変換装置７にてプライベートアドレスの変換を行うフローの設定をフロー識別部６８に通知する。
【００８４】
図２１は、パケット処理時の第１アドレス変換装置６の処理の第３例の説明図である。オペレーションＩＡにおいてフロー識別部６８は、変換要求制御部６４によるフローの設定に従って、入力したパケットが、第２アドレス変換装置７でのアドレス変換の対象であるか否かを判断する。入力したパケットが、第２アドレス変換装置７でのアドレス変換の対象でない場合（オペレーションＩＡ：Ｎ）には、処理はオペレーションＩＢへ進む。第２アドレス変換装置７でのアドレス変換の対象である場合（オペレーションＩＡ：Ｙ）には、処理はオペレーションＩＣへ進む。オペレーションＩＢ〜ＩＤの処理は、図１０に示すオペレーションＣＢ〜ＣＤの処理と同様である。
【００８５】
また、他の実施例では、指定情報で指定されるアドレスについてアドレス変換が可能であるか否かを変換部６１が判断し、アドレス変換処理が実行できないと判断した場合に、変換部６１は、アドレス変換処理を第２アドレス変換装置７に代替させてもよい。例えば、変換部６１は、入力パケットの送信元アドレスの変換に使用する未使用のグローバルアドレスが不足するか否かを判断し、未使用のグローバルアドレスが不足する場合に、アドレス変換処理を第２アドレス変換装置７に代替させてもよい。
【００８６】
また他の実施例では、フロー識別部６８により対象のフローと判定されたパケットに対して、アドレス変換が可能であるか否かを変換部６１が判断してもよい。アドレス変換処理が実行できないと判断した場合に、変換部６１はアドレス変換処理を第２アドレス変換装置７に代替させ、アドレス変換処理が実行できると判断した場合に、変換部６１はアドレス変換処理を実行してもよい。
【００８７】
図２２は、パケット処理時の第１アドレス変換装置６の処理の第４例の説明図である。オペレーションＪＡにおいてフロー識別部６８は、入力したパケットが、第２アドレス変換装置７でのアドレス変換の対象であるか否かを判断する。入力したパケットが、第２アドレス変換装置７でのアドレス変換の対象でない場合（オペレーションＪＡ：Ｎ）には、処理はオペレーションＪＢへ進む。第２アドレス変換装置７でのアドレス変換の対象である場合（オペレーションＪＡ：Ｙ）には、処理はオペレーションＪＤへ進む。
【００８８】
オペレーションＪＢにおいて変換部６１は、入力パケットの送信元アドレスを変換できるか否かを判断する。アドレス変換が可能である場合（オペレーションＪＢ：Ｙ）には処理はオペレーションＪＣへ進む。アドレス変換ができない場合（オペレーションＪＢ：Ｎ）には処理はオペレーションＪＤへ進む。オペレーションＪＣ〜ＪＥの処理は、図１０に示すオペレーションＣＢ〜ＣＤの処理と同様である。
【００８９】
本実施例によれば、第１アドレス変換装置６は、過去に送信した指定情報が指定するアドレスの範囲において、どのアドレスを第２アドレス変換装置７に変換させるかを動的に変更することが可能となる。このため、第１アドレス変換装置６は、第２アドレス変換装置７に変換させるプライベートアドレスの範囲を、例えばグローバルアドレスの使用量の変化に応じてより容易に変化させることが可能となる。
＜５．第５実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。図１に示すように１台のエッジルータ３ａが複数台のコアルータ４ａ及び４ｂに接続される場合、パケットは経路検索で得られた最短経路に従っていずれかのコアルータに転送される。このため本実施例では、エッジルータ３ａが転送するパケットのアドレス変換を行う第１アドレス変換装置６ａは、コアルータ４ａ、４ｂがエッジルータ３ａから受信したパケットのアドレス変換を行う第２アドレス変換装置７ａ、７ｂの両方にアドレス変換処理を要求する。
【００９０】
第２アドレス変換装置７ａ及び７ｂからアドレス変換処理の要求に対する応答を受信すると、変換要求制御部６４は、要求を受諾する第２アドレス変換装置７をエッジルータ３ａのルーティング処理部５１に通知する。
【００９１】
複数の第２アドレス変換装置７ａ及び７ｂが要求を受諾する場合、ルーティング処理部５１は、要求を受諾する複数のコアルータ４ａ及び４ｂのうち経路検索で得られた最短経路に従ってパケットを転送先のコアルータ４を決定する。その結果、経路検索で求められた転送先のコアルータ４に設けられた第２アドレス変換装置７によってアドレス変換処理が実施される。例えば、経路検索で求められた転送先のコアルータ４ａである場合、コアルータ４ａが受信するパケットのアドレスを変換するために設けられた第２アドレス変換装置７ａによってアドレス変換処理が実施される。
【００９２】
複数の第２アドレス変換装置７ａ及び７ｂの中のいずれかが要求を拒否する場合、ルーティング処理部５１は、要求を受諾する他の第２アドレス変換装置７が設けられたコアルータ４をパケットの転送先とする。例えば、第２アドレス変換装置７ａが要求を拒否する場合には、ルーティング処理部５１は、コアルータ４ｂをパケットの転送先として定め、第２アドレス変換装置７ｂによってアドレス変換処理が実施される。
【００９３】
本実施例によれば、１台のエッジルータ３に隣接する複数台のコアルータ４が存在する場合において、アドレス変換を行う第２アドレス変換装置７を決定することができる。なお、本実施例が備える構成要素やその機能を、以下に説明する他の実施例が備えていてもよい。
【００９４】
＜６．第６実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。本実施例では、１台のエッジルータ３ａに複数台のコアルータ４ａ及び４ｂが接続される場合、これらコアルータ４ａ及び４ｂで転送されるパケットのアドレスを変換する第２アドレス変換装置７ａ及び７ｂ間に、予め優先順位が定められる。エッジルータ３ａで転送されるパケットのアドレスを変換する第１アドレス変換装置６ａは、アドレス変換処理を要求する第２アドレス変換装置７を、優先順位の高い順に選択する。変換要求制御部６４は、最初に要求を承諾した第２アドレス変換装置７を、アドレス変換を行う第２アドレス変換装置７として決定する。なお、本実施例が備える構成要素やその機能を、以下に説明する他の実施例が備えていてもよい。
【００９５】
本実施例によれば、１台のエッジルータ３に複数台のコアルータ４が接続される場合にこれらコアルータ４に設けられた第２アドレス変換装置７の全てにアドレス変換処理を要求する必要がなくなる。このため、アドレス変換処理の要求処理を行う回数が低減されるため、第１アドレス変換装置６及び第２アドレス変換装置７の処理が軽減される。
【００９６】
＜７．第７実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。本実施例では、第２アドレス変換装置７は、第２アドレス変換装置７にてアドレス変換のために割り当てることができる未使用グローバルアドレスの数を、第１アドレス変換装置６に定期的に広報する。以下の説明において、第２アドレス変換装置７にてアドレス変換のために割り当てることができる未使用グローバルアドレスの数の情報を「空きリソース情報」と表記する。第１アドレス変換装置６は、複数の第２アドレス変換装置７からそれぞれ受信した空きリソース情報に基づいて、これらの第２アドレス変換装置７のいずれかを選択して、アドレス変換処理を要求する。なお、本実施例が備える構成要素やその機能を、以下に説明する他の実施例が備えていてもよい。
【００９７】
図２３は、第１アドレス変換装置６の第５構成例を示す図である。第２アドレス変換装置６は、広告受信部６９を備える。図２４は、第２アドレス変換装置７の第４構成例を示す図である。第２アドレス変換装置７は広告送信部７８を備える。広告送信部７８は、変換テーブル７３に既に登録されている使用中のグローバルアドレスに基づいて、空きリソース情報を作成し、定期的に第１アドレス変換装置６へ広報する。
【００９８】
広告受信部６９は、空きリソース情報を受信し、変換要求制御部６４へ通知する。変換要求制御部６４は、空きリソース情報に基づき、使用可能な未使用グローバルアドレスを持つ第２アドレス変換装置７に対して、アドレス変換処理を要求する。
【００９９】
本実施例によれば、１台のエッジルータ３に複数台のコアルータ４が接続される場合に、複数のコアルータ４にそれぞれ設けられた第２アドレス変換装置７の全てにアドレス変換処理を要求する必要がなくなる。このため、アドレス変換処理の要求処理を行う回数が低減され、第１アドレス変換装置６及び第２アドレス変換装置７の処理が軽減される。
【０１００】
＜８．第８実施例＞
続いて、他の実施例について説明する。図２５は、通信システム１の第２構成例を示す図である。通信システム１は、アクセス網１０からエッジルータ３ｂへ接続する回線を集約するアクセスルータ８を備える。アクセスルータ８は、第３転送装置の一例である。
【０１０１】
通信システム１は、第３アドレス変換装置９を備える。第３アドレス変換装置９は、それぞれアクセスルータ８と別個のハードウエアとして実現されてもよく、一体のハードウエアとして実現されてもよい。第３アドレス変換装置９は、第１アドレス変換装置６ａ〜６ｃからの要求に応じて、アクセスルータ８がエッジルータ３ａ〜３ｃへ送信するパケットの送信元アドレスをアクセス網１０上のアドレスからコア網２上のアドレスへ変換する。
【０１０２】
第１実施例〜第７実施例では、プライベートアドレスとグローバルアドレスのアドレス変換処理を、エッジルータ３より上位側のノードのコアルータ４で転送されるパケットのアドレスを変換する第２アドレス変換装置７で実施した。本実施例では、これに代えて又はこれに加えて、エッジルータ３より下位側のノードのアクセスルータ８で転送されるパケットのアドレスを変換する第３アドレス変換装置９で、アドレス変換処理を実施する。第３アドレス変換装置９の構成及び処理は、第２アドレス変換装置７の構成及び処理と同様であってよい。
【０１０３】
本実施例によれば、エッジルータ３の位置で行われていたアドレス変換処理が、エッジルータ３を経由する経路上の隣接するアクセスルータ１０の位置でも分散して実行される。エッジルータ３以外でのアドレス変換することにより変換可能なアドレス数を増やすことで、グローバルアドレス使用量の増加に対するエッジルータ３の増設を低減することができる。また、コアルータ４及びアクセスルータ１０の両方の位置でプライベートアドレスとグローバルアドレスのアドレス変換処理を行うことにより、変換処理の分散範囲をさらに拡大することができる。
【０１０４】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置であって、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに他のアドレス変換装置に中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【０１０５】
（付記２）
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、パケットのアドレス変換を前記他のアドレス変換装置に要求する処理を実行することを特徴とする付記１に記載のアドレス変換装置。
【０１０６】
（付記３）
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、アドレス変換を行わないアドレスの指定情報を前記他のアドレス変換装置に送信する処理を実行することを特徴とする付記２に記載のアドレス変換装置。
【０１０７】
（付記４）
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、アドレス変換を行わないパケットに識別子を付加する処理を実行することを特徴とする付記２に記載のアドレス変換装置。
【０１０８】
（付記５）
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合、アドレス変換を行わないアドレスを発信元アドレスとするパケットに対する応答パケットを前記アドレス変換装置へ転送させる経路到達性を、前記他のアドレス変換装置に通知する処理を実行することを特徴とする付記２〜４のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【０１０９】
（付記６）
前記プロセッサは、
前記アドレス変換装置により変換される内部アドレスを記憶部に登録し、
前記記憶部に登録されるアドレス数に応じて、前記他のアドレス変換装置にアドレス変換を要求するか否かを判断する、
処理を実行することを特徴とする付記２〜５のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【０１１０】
（付記７）
前記プロセッサは、前記指定情報により指定される値に対応する発信元アドレスを変換する処理を実行する付記３に記載のアドレス変換装置。
【０１１１】
（付記８）
前記プロセッサは、前記指定情報により指定される値に対応する複数のアドレスのうち変換対象とするアドレスをフロー単位で決定する処理を実行する付記７に記載のアドレス変換装置。
【０１１２】
（付記９）
前記プロセッサは、アドレス変換を行わない場合に、
複数の前記他のアドレス転送装置に対してパケットのアドレス変換を要求し、
複数の前記他のアドレス変換装置からアドレス変換を承諾する応答を受信したとき、アドレス変換を承諾するアドレス変換装置のうち、経路検索により求められたパケットの転送先のアドレス変換装置を、アドレスを変換させるアドレス変換装置に決定する、
処理を実行することを特徴とする付記２に記載のアドレス変換装置。
【０１１３】
（付記１０）
前記プロセッサは、予め複数の前記他のアドレス変換装置について定めた優先順位に従って、これら前記アドレス変換装置の中からアドレスを変換されるアドレス変換装置を選択する処理を実行する、付記２〜８のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【０１１４】
（付記１１）
前記プロセッサは、複数の前記他のアドレス変換装置が各々アドレス変換に利用できる前記外部ネットワーク上のアドレスの数に応じて、これら複数の前記アドレス変換装置の中からアドレス変換を要求するアドレス変換装置を選択する処理を実行する、付記２〜８のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【０１１５】
（付記１２）
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置であって、
パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して前記アドレス変換装置へ送信する他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、
前記他のアドレス変換装置から中継されたパケットを受信し、
前記アドレス変換要求を受信した場合には、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【０１１６】
（付記１３）
前記プロセッサは、
内部アドレスの指定情報を前記他のアドレス変換装置から受信し、
前記指定情報で指定される値に対応する発信元アドレスを前記外部アドレスへ変換する、
処理を実行することを特徴とする付記１２に記載のアドレス変換装置。
【０１１７】
（付記１４）
前記プロセッサは、
前記他のアドレス変換装置が前記パケットに付加した識別子を検出し、
前記識別子が付加されたパケットの発信元アドレスを前記外部アドレスへ変換する、
処理を実行することを特徴とする付記１２に記載のアドレス変換装置。
【０１１８】
（付記１５）
前記プロセッサは、
前記アドレス変換装置により発信元アドレスが変換されるパケットに対する応答パケットを前記他のアドレス変換装置へ転送させる経路到達性を、前記他のアドレス変換装置から受信し、
前記経路到達性に従い前記応答パケットの転送先を定める、
処理を実行することを特徴とする付記１２〜１４のいずれか一項に記載のアドレス変換装置。
【０１１９】
（付記１６）
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置であって、
該アドレス変換装置から受信したパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する他のアドレス変換装置から、パケットのアドレス変換の要求を受信し、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
前記アドレス変換要求を受信した場合には、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して前記他のアドレス変換装置へ中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とするアドレス変換装置。
【０１２０】
（付記１７）
前記プロセッサは、
内部アドレスの指定情報を前記他のアドレス変換装置から受信し、
前記指定情報で指定される値に対応する発信元アドレスを外部アドレスへ変換する、
処理を実行することを特徴とする付記１６に記載のアドレス変換装置。
【０１２１】
（付記１８）
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行う第１アドレス変換装置及び第２アドレス変換装置を備える通信システムであって、
前記第１アドレス変換装置は、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに前記第２アドレス変換装置に中継する、
処理を実行するプロセッサを備え、
前記第２アドレス変換装置は、
前記第１アドレス変換装置から中継されたパケットを受信し、
前記第１アドレス変換装置がアドレス変換を行わないパケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継する、
処理を実行するプロセッサを備えることを特徴とする通信システム。
【０１２２】
（付記１９）
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換プログラムであって、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに他のアドレス変換装置に中継する、
処理をプロセッサに実行させることを特徴とするアドレス変換プログラム。
【０１２３】
（付記２０）
外部ネットワークと内部ネットワークとの間で送受信されるパケットに対してアドレス変換を行って中継を行うアドレス変換装置によって実行されるアドレス変換方法であって、
前記内部ネットワークから発信されたパケットを受信し、
受信した前記パケットのアドレス変換を行うかを所定の条件に基づいて判断し、
アドレス変換を行う場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを内部アドレスから外部アドレスへ変換して中継し、
アドレス変換を行わない場合、受信した前記パケットの発信元アドレスを変換せずに他のアドレス変換装置に中継することを特徴とするアドレス変換方法。
【符号の説明】
【０１２４】
１    通信システム
２    コア網
３、３ａ〜３ｃ    エッジルータ
４、４ａ、４ｂ、５    コアルータ
６、６ａ〜６ｃ    第１アドレス変換装置
４、４ａ、４ｂ    第２アドレス変換装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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